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第3讲 导数的简单应用
[做真题]
1.(2019·高考全国卷Ⅱ)曲线y=2sin x+cos x在点(π,-1)处的切线方程为( )
A.x-y-π-1=0 B.2x-y-2π-1=0
C.2x+y-2π+1=0 D.x+y-π+1=0
解析:选C.依题意得y′=2cos x-sin x,y′|x=π=(2cos x-sin x)|x=π=2cos π-sin π=-2,因此所求的切线方程为y+1=-2(x-π),即2x+y-2π+1=0,故选C.
2.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
解析:选D.因为y′=aex+ln x+1,所以k=y′|x=1=ae+1,所以切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),即y=(ae+1)x-1,与切线方程y=2x+b对照,可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ae+1=2,,b=-1,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=e-1,,b=-1.))故选D.
3.(2019·高考全国卷Ⅲ节选)已知函数f(x)=2x3-ax2+2.讨论f(x)的单调性.
解:f′(x)=6x2-2ax=2x(3x-a).
令f′(x)=0,得x=0或x=eq \f(a,3).
若a>0,则当x∈(-∞,0)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3),+∞))时,f′(x)>0;当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(a,3)))时,f′(x)<0.故f(x)在(-∞,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3),+∞))单调递增,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(a,3)))单调递减.
若a=0,则f(x)在(-∞,+∞)单调递增.若a<0,则当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(a,3)))∪(0,+∞)时,f′(x)>0;当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3),0))时,f′(x)<0.故f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(a,3))),(0,+∞)单调递增,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3),0))单调递减.
[明考情]
1.此部分内容是高考命题的热点内容,在选择题、填空题中多考查导数的几何意义,难度较小.
2.应用导数研究函数的单调性、极值、最值,多在选择题、填空题最后几题的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题.有时也常在解答题的第一问中考查,难度一般.
导数的运算及其几何意义(基础型)
[知识整合]
导数公式
(1)(sin x)′=cos x;
(2)(cos x)′=-sin x;
(3)(ax)′=axln a(a>0);
(4)(logax)′=eq \f(1,xln a)(a>0,且a≠1).
导数的几何意义
函数f(x)在x0处的导数是曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,曲线f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(x0),相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0).
[考法全练]
1.已知函数f(x)=eq \f(x,ex)(e是自然对数的底数),则其导函数f′(x)=( )
A.eq \f(1+x,ex) B.eq \f(1-x,ex)
C.1+x D.1-x
解析:选B.函数f(x)=eq \f(x,ex),则其导函数f′(x)=eq \f(ex-xex,e2x)=eq \f(1-x,ex),故选B.
2.(2019·福州市第一学期抽测)曲线f(x)=x+ln x在点(1,1)处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( )
A.2 B.eq \f(3,2)
C.eq \f(1,2) D.eq \f(1,4)
解析:选D.f′(x)=1+eq \f(1,x),则f′(1)=2,故曲线f(x)=x+ln x在点(1,1)处的切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1,此切线与两坐标轴的交点坐标分别为(0,-1),(eq \f(1,2),0),则切线与坐标轴围成的三角形的面积为eq \f(1,2)×1×eq \f(1,2)=eq \f(1,4),故选D.
3.(2019·郑州市第一次质量预测)已知函数f(x)=ln x-ax(a∈R)的图象与直线x-y+1=0相切,则实数
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